广东省中山市华侨中学高三物理第二次模拟考试卷 上学期

中山市华侨中学物理科第二次模拟考试试题
命题人：王亮伟审题人：范艰奋
本试卷分选择题和非选择题两局部,总分为150分．考试用时120分钟．考生须将所有答案做在答卷与答题卡上，不能答在试卷上.
第1卷〔选择题共40分〕
一、第1卷共10小题．每一小题4分，共40分，在每一小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．当担心手中竖直拿着的瓶子掉下去时，总是努力把它握得更紧些，这样做的最终目的是：A．增大瓶子所受的合外力B．增大手对瓶子的压力〔〕C．增大手对瓶子的摩擦力D．增大手对瓶子的最大静摩擦力
2．如下列图，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。

物体B的受力个数为：〔〕
A．2 B．3 C．4 D．5
3．如下列图，外表粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮〔不计滑轮的质量和摩擦〕，B悬于空中，A放在斜面上，均处于
静止状态，当用水平向右的恒力推A时，A、B仍静止不动，如此：〔〕
A．A受到的摩擦力一定变小
B．A受到的摩擦力一定变大
C．轻绳上拉力一定变小
D．轻绳上拉力一定不变
4. 两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。

t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛
开始。

它们在四次比赛中的t
v 图如下列图。

哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆：( )
5．图中弹簧秤．绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲．乙．丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，如此：〔〕
A．F3>F1＝F2
B．F3＝F1>F2
C．F1＝F2＝F3
D．F1>F2＝F3300
6001200
O
R
6．如下列图，某人用一根轻绳通过定滑轮牵拉一个置于水平面上的物体，当人以速度v 匀速向 左运动时，如此：〔 〕 A ．物体作匀速运动 B ．物体作匀加速运动 C ．物体作匀减速运动
D ．图示时刻，物体的速度为2v
7．如下列图，从倾角为θ的斜面上的M 点水平抛出一个小球，小球的初速度为v 0，最后小球落 在斜面上的N 点，如此：〔 〕 A ．可求M 、N 之间的距离
B ．可求小球落到N 点时速度的大小和方向
C ．可求小球到达N 点时的动能
D ．可以断定，当小球速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大
8．圆形光滑轨道位于竖直平面内，其半径为R ，质量为m 的金属小球环套在轨道上，并能自 由滑动，如下列图，以下说法正确的答案是:〔 〕 A ．要使小圆环能通过轨道的最高点，小环通过最低点时的速度必须大于gR 5 B ．要使小圆环通过轨道的最高点，小环通过最低时的速度必须大于gR 2
C ．如果小圆环通过轨道最高点时的速度大于gR ，如此小环挤压轨道外侧
D ．如果小圆环通过轨道最高点时的速度大于gR ，如此小环挤压轨道内侧 9．2006年5月的天空是相当精彩的，行星们非常活跃，木星冲日、火星合月、 木星合月等景观美不胜收，而流星雨更是热闹非凡，宝瓶座流星雨非常壮丽，值得一观. 在太阳系中，木星是九兄弟中“最魁梧的巨人〞，5月4日23时，发生木星冲日现象.所谓的木星冲日是指地球、木星在各自轨道上运行时与太阳重逢在一条直线上，也就是木星与太阳黄经相差180度的现象，天文学上称为“冲日〞.冲日前后木星距离地球最近，也最明亮. 如下说法正确的答案是:〔 〕
A ．2006年5月4日23时，木星的线速度大于地球的线速度
B ．2006年5月4日23时，木星的加速度小于地球的加速度
C ．2007年5月4日23时，必将产生下一个“木星冲日〞
D ．下一个“木星冲日〞必将在2007年5月4日之后的某天发生
10. 如下列图，小车的质量为M ，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，假设人和车保持相对静止， 不计绳和滑轮质量与车与地面的摩擦，如此车对人的摩擦力可能是：〔〕
A ．0
B ．F M m M
m +-，方向向右
C ．F M m M m +-，方向向左
D ．F M
m m
M +-，方向向右
m 左
右 M
第2卷〔非选择题，共110分〕
二、此题有2小题，共20分。

11.(1)(4分)如下列图为某同学所安装的“验证
牛顿第二定律〞的实验装置，在图示状态下，开
始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是
________
__________________________________________
____________________________________________________________________________ 。

在“验证牛顿第二定律〞的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：(A)平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；
(B)调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①(2分)以上哪一个措施中有何重大错误?
答：______________________________________________________________________
②(2分)在改正了上述错误之后,保持小车与砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力(小桶与砂重量)与加速度的比值略大于小车与砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先根本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?
答：___________________________________________________________________________ 〔2〕〔4分〕图乙是上述实验打出的一条纸带，打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙
给出的数据，求出小车运动加速度的大
小为________________m/s2，并求出纸
带中P点瞬时速度大小为_________m/s
〔计算结果均保存2位有效数字〕
12．〔8分〕某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零。

为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系，小明同学设计了这样的测量仪器：如图甲所示，两端开口的“L〞型玻璃管的水平局部置于待测的水流中，竖直局部露出水面，且露出水面局部的玻璃管足够长。

当水流以速度v正对“L〞型玻璃管的水平局部开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h，且h随水流速度的增大而增大。

为了进一步研究水流速度v 与管内外水面高度差h的关系，该组同学进展了定量研究，得到了如下的实验数据，并根据实验数据得到了v-h图像，如图丙所示。

v 〔m/s 〕 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16 h 〔m 〕
0.05
0.10
0.15
0.20
0.30
0.45
0.50
〔1〕根据根据上表的数据和图丙中图像的形状，可猜测v 和h 之间的关系为_______________；
为验证猜测，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并另作图像，假设该图像的形状为，说明猜测正确。

〔2〕现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1米测一次流速，得到数据如下表所示：
测试点距岸距离x /m 0 1 2 3 4 5
6
管内外高度差h /cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8 20.0 28.8 相应的水流速度 v /ms -1
根据v 和h 之间的关系完成上表的最后一行，比照上表中的数据，可以看出河中水流速度 v 与从南岸到河流中央距离x 的关系为： 。

三、此题共6小题，90分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13.(12分) 如下列图，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m =1kg ，
斜面倾角︒=30α，悬线与竖直方向夹角︒=30θ，光滑斜面的质量M =3kg ，置于粗糙水平 面上．g =10m/s 2． 求：〔1〕悬线对小球拉力大小．
〔2〕地面对斜面的摩擦力的大小和方向．
图 丙
h /m
v /ms -1
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
3.0 2.0
h /m
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
10 8.0
图 丁
14．〔14分)如下列图，物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面〔设
经过B 点前后速度大小不变〕，最后停在C 点。

每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬 时速度，下表给出了局部测量数据。

〔重力加速度g ＝10m/s 2〕 求：〔1〕斜面的倾角α ；
〔2〕物体与水平面之间的动摩擦因数μ ；
〔3〕t ＝0.6s 时的瞬时速度v 。

15．〔15分〕为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的外表进展实
验。

飞船在引力作用下进入该行星外表的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。

绕行数圈 后，着陆在该行星上，并进展了第二次测量。

依据测量的数据，就可以求出该星球的半径 和星球的质量。

万有引力恒量为G ，飞船上备有以下实验器材 A. 一只准确秒表、B. 一 个质量为m 的物体、C. 一个弹簧秤、D. 一台天平〔附砝码〕,请根据题意回答以下 问题： 〔1〕第一次测量所选用的实验器材为________测量的物理量是_________________________； 〔2〕第二次测量所选用的实验器材为________测量的物理量是_________________________； 〔3〕试推导出行星的半径、质量的表达式。

〔用量和测出的物理量表示〕 16．〔16分〕2003年10月15日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟〞五号．火箭全
长58.3 m ，起飞重量479. 8 t ，火箭点火升空，飞船进入预定轨道．“神舟〞五号环绕地 球飞行14圈约用时间21 h ．飞船点火竖直升空时，航天员杨利伟感觉“超重感比拟强〞， 仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍．飞船进入轨道后，杨利伟还屡次在舱内 飘浮起来．假设飞船运行的轨道是圆形轨道．〔地球半径R 取6. 4 ×103 km ，地面重力加 速度g 取10 m/s 2，计算结果取二位有效数字〕
(1)试分析航天员在舱内“飘浮起来〞的现象产生的原因． (2)求火箭点火发射时，火箭的最大推力． (3)估算飞船运行轨道距离地面的高度．
17．〔16分〕如下列图，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m =1.0kg 的小
滑块。

当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进 入轨道ABC 。

AB 段斜面倾角为53°，BC 段斜面倾角为37°，滑块与圆盘与斜面间的
动摩擦因数均μ=0.5 ，A 点离B 点所在水平面的高度h=1.2m 。

滑块在运动过程中始终未 脱离轨道，不计在过渡圆管处和B 点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力， 取g=10m/s 2，sin37°=0.6；cos37°=0.8
〔1〕假设圆盘半径R=0.2m ，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？ 〔2〕假设取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B 点时的机械能。

〔3〕从滑块到达B 点时起，经0.6s 正好通过C 点，求BC 之间的距离。

18．〔17分〕如图甲所示，质量为M ＝3.0kg 的平板小车C 静止在光滑的水平面上，在t ＝0时，
两个质量均为1.0kg 的小物体A 和B 同时从左右两端水平冲上小车，1.0s 内它们的v —t 图象如图乙所示，g 取10m/s 2.
⑴小车在1.0s 内所受的合力为多大？
⑵要使A 、B 在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？
⑶假设A 、B 两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A 、B 在t=1.0s ～3.0s 时间内 的v —t 图象．
[参考答案]
A C B
v 1 v 2 图甲 图乙 A
B
t /s v /m ·s －1
4.0 2.0 0 －2.0 1.0 2.0 3.0
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
D
C
D
AC
B
D
ABD
BD
BD
ACD
11．(1) 主要错误是：A.长木板右端未垫高以平衡摩擦力；B.电源应改用6V 交流电源；
C.牵引小车的细线没有与木板平行；
D.开始实验时，小车离打点计时器太远 。

(每小点1分)
①(A)中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑来平衡
摩擦力即可． (2分)
②由于小桶与砂的失重，拉小车的合外力F<mg ，而处理数据时又将F=mg 处理．因此，
a
mg
a F M <
=。

(2分) 〔2〕4.0m/s 2
〔2分〕 2.6m/s 〔2分〕 12．〔8分〕〔1〕v 2
∝h 〔或 v ∝h 〕， 或v 2
= 20h ，或v = 20h 〕〔2分〕
图像如右 〔2分〕， 直线 〔1分〕
〔2〕数据：自左向右为：
0，0.4，0.8，1.2.，1.6，2.0，2.4 〔2分〕 v ∝ x 〔或 v = 0.4x 〕 〔1分〕
三、解答题
13. (12分)解：〔1〕以小球为研究对象,受力分析如图
F=mg (2分)
F T 2
1
30cos =
︒ (2分) 得N N mg T 3
31023/1012130cos /21=⨯⨯=︒=
(2分) 〔2〕以小球和斜面整体为研究对象
受力分析如图 (2分) ∵系统静止
∴N N T f 3
3
521331060cos =⋅=
︒= (3分) 方向水平向左 (1分)
14．〔14分〕解：〔1〕由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a 1＝
∆v ∆t
＝5m/s 2
， mg sin α＝ma 1，可得：α＝30︒，
〔2〕由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为a 2＝
∆v ∆t
＝2m/s 2
， h /m
v 2/m 2s -2
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 10
8.0
图 丁
μmg ＝ma 2，可得：μ＝0.2，
〔3〕由2＋5t ＝1.1＋2〔0.8－t 〕，解得t ＝0.1s ，即物体在斜面上下滑的时间为0.5s ， 如此t ＝0.6s 时物体在水平面上，其速度为v ＝v 1.2＋a 2t ＝2.3 m/s 。

15．〔15分〕〔1〕、〔2〕各4分；〔3〕7分
〔1〕A 卫星绕行星运动的周期T 〔2〕 B C 物体在该星球外表的重力G 0 〔3〕解：物体随宇宙飞船绕星球飞行时，重力全部提供向心力
(3分)
(2分) (2分)
16、(16分) 解：(1)航天员随舱做圆周运动，万有引力用来充当圆周运动的向心力，航天员对
支撑物的压力为零，故航天员“飘浮起来〞是一种失重现象．(2分)
(2〕火箭点火时，航天员受重力和支持力作用且N=5mg
此时有N －mg= ma ，解得a=4g ． 〔3分〕
此加速度即火箭起飞时的加速度，对火箭进展受力分析，列方程为F －Mg=Ma 〔3分〕
解得火箭的最大推力为F=2.4×107
N . (1分)
(3〕飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，
)h R (T
4m h R m
M G 22
2+π=+）（地 〔3分〕 在地球外表，万有引力与重力近似相等，得mg R
m M G 2
=地 〔2分〕
又 T=1.5h=5.4×103
s 〔1分〕.
解得h=3.1×102
km. 〔1分〕
17、(16分)解：(1)滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，
可得： μmg=mω2
R 代入数据解得：ω=R ug /=5rad/s 〔2分〕
〔2〕滑块在A 点时的速度：v A =ωR=1m/s 〔1分〕
从A 到B 的运动过程由动能定理：mgh-μmgcos53°·h/sin53°=1/2m v B 2
-1/2m v A 2
〔3分〕
在B 点时的机械能E B =1/2m v B 2
-mgh=-4J 〔2分〕 〔3〕滑块在B 点时的速度：v B =4m/s 〔2分〕
20202T m G R R T 2m G ⎪⎭
⎫ ⎝⎛π=∴⎪⎭⎫
⎝⎛π=434
302002
Gm 16T G M Gm R G M G R
GMm
π=∴==得到
滑块沿BC 段向上运动时的加速度大小：a 1=g 〔sin37°+μcos37°〕=10m/s 2
〔1分〕 返回时的速度大小：a 2=g 〔sin37°-μcos37°〕=2m/s 2
〔1分〕 BC 间的距离：s BC =v B 2
/2a 1-1/2a 2〔t-v B /a 1〕2
=0.76m 〔4分〕
18、(17分)解： ⑴由v －t 图可知，在第1s 内，物体A 、B 的加速度大小相等为
0.2a =m/s 2 〔2分〕
物体A 、B 所受摩擦力大小均为 2.0f ma ==N ，方向相反 〔1分〕
根据牛顿第三定律，车C 受A 、B 的摩擦力也大小相等、方向相反，合力为零〔2分〕 ⑵设系统最终的速度为v ，由系统的动量守恒得：
v M m mv mv B A )2(+=+ 〔2分〕
代入数据得：s m v /4.0= 方向向右 〔1分〕 由系统能量守恒得：
222111
()(2)222
A B A B f s s mv mv m M v +=+-+ 〔2分〕
解得A 、B 之间的相对位移，即车的最小长度为： 4.8A B s s s =+=m 〔2分〕 ⑶1s 后A 继续向右减速滑行，小车与B 一起向右加速运动，最终达到共同速度v .
在该过程中对物体A ，由动量定理得：
f t m v -∆=∆
解得：8.0t =∆s
即系统在8.1t =s 时达到共同速度，此后一起做匀速运动. 1.0s ～3.0s 的v —t 图如下所示.
评分说明：⑶中图线3分，标度2分，共5分。

0 －。